Python面向对象编程基础——类、实例对象与内存空间

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首次学习/快速回顾两相宜

此处仅作为个人学习笔记，仅总结自己认为的重点。

类、实例对象与内存空间

一、当使用定义好的类创建实例时，内存空间发生了什么变化？

如图所示，我们在代码中已经定义好了Dog类以及alex和peiqi两个Dog类下的实例。对应代码如下：

python 复制代码

# 一般而言类名命名建议首字母大写，函数/方法名建议小写。都不能以字母开头。
class Dog:
    # 定义属性
    legs_num = 4
    has_hair = True
    has_tail = True
    
    # 定义方法
    def bark(self):
        print("狂吠")
    def bite(self):
        print("咬人")
    def fetch(self):
        print("叼物品")

那么，当使用如下代码创建alex和peiqi两个实例时，

python 复制代码

alex = Dog()
peiqi = Dog()

内存空间变为这两个实例对象开辟了两块独立的内存空间，由于现在仅仅完成创建实例对象的动作，所以此时的实例对象空间里还什么都没有。

可以使用id()查看这两个实例的内存地址是两个随机的不同的地址。

此时变量名就分别代表这两块空间的起始地址，也就是id()的返回值。

二、当调用某个属性或方法时内存空间的访问顺序是？

刚刚只进行了实例对象创建，如果现在执行：

python 复制代码

print(alex.legs_num)
print(peiqi.legs_num)

那么，首先将会在alex这个对象实例内存空间里查找是否存在legs_num这个属性。因为现在alex的内存空间还是空白的，所以没找到，继而去类内存空间里找该属性，结果找到并返回4。（对于实例对象peiqi也是一样的）

如果使用代码：

python 复制代码

print(id(alex.legs_num))
print(id(peiqi.legs_num))
print(id(Dog.legs_num))

会发现这两个属性分别所对应的内存地址是一样的，其实就是Dog类属性legs_num所对应的内存地址。

对于类属性（如 legs_num），多个实例访问时确实共享同一个内存地址。

但对于方法（如 bark），每个实例访问时会生成一个临时的绑定方法对象，它们的 id() 可能因内存复用而偶然相同，但本质上是不同的对象。

真正共享的是类中的函数定义（可通过 alex.bark.__func__ 访问）。

所以使用：

python 复制代码

print(id(alex.bark))
print(id(peiqi.bark))
print(id(Dog.bark))

所得到的三个地址应该是不一样的，特别是print(id(alex.bark))和print(id(peiqi.bark))，打印出来应该是两个绑定方法实例的内存地址。但在实际运行中，得到的地址可能偶然相同。

现在我们为alex这个实例对象添加一个属性：

python 复制代码

alex.legs_num =  5

那么alex实例对象的内存空间便多了这个属性，同时不影响Dog类原来的属性，也不影响peiqi这个实例对象的属性。但是如果再次执行：

python 复制代码

print(alex.legs_num)

就会返回5，而不是4。这是因为计算机会先查找alex实例对象的内存空间，发现了legs_num = 5这一属性，就直接返回5。

如果此时执行：

python 复制代码

print(peiqi.legs_num)

那么计算机还是先搜寻peiqi这一实例对象的内存空间，发现没有legs_num这一属性后，再搜索Dog类内存空间里的内容，发现对应的属性赋值为4，则返回4。

从这个例子至少能得出：对于类和实例对象而言，无论调用某个属性或者方法，内存的搜索顺序永远都是：

实例对象自己的内存空间 → 类的内存空间